Verfahren zum Aufwickeln eines kontinuierlich herangeführten Bandes, wechselweise auf zwei Wickeiwellen und Wickelvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Aufwickeln eines kontinuierlich herangeführten Bandes auf zwei Wickelwellen mit Hilfe zweier drehzahlvariabler Antriebselemente ist jeder Wickelwelle ein ihr eigenes Antriebselement zugeordnet. Die Aufwicklung eines Ballens erfolgt dabei auf jeder Wickelwelle vom kleinsten bis zum grössten Durchmesser durch das dieser Wickelwelle zugeordnete Antriebs element.
Dies erfordert erheblich grosse Einheiten.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zum Aufwickeln eines kontinuierlich herangeführten Bandes, wechselweise auf zwei Wickelwellen, mit Hilfe zweier drehzahlvariabler Antriebselemente, das wesentlich kleinere Wickelorgane zu verwenden gestattet.
Gemäss der Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass beide Antriebselemente mit jeder der beiden Wickelwellen mittels schaltbarer Kupplungen derart nacheinander verbunden werden, dass das einer Wickelwelle zugeführte Band anfänglich durch das erste Antriebselement bis zum mittleren Ballendurchmesser und anschliessend durch das zweite, mit grösserem Übersetzungsverhältnis wirksame Antriebselement bis zum fertigen Ballendurchmesser aufgewickelt wird.
Ferner betrifft die Erfindung eine Wickelvorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens, mit einem durch schaltbare Kupplungen wirksamen Zahnradwechselgetriebe mit dauernd im Eingriff befindlichen Zahnrädern, welche gemäss der Erfindung gekennzeichnet ist durch zwei je mit einem Antriebselement verbundene Antriebswellen und zwei je einer Wickelwelle zugeordnete Abtriebswellen sowie derart zu diesen Teilen angeordnete schaltbare Kupplungen, dass jede Abtriebswelle mit jeder der beiden Antriebswellen kuppelbar ist.
In der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Wickelvorrichtung nach der Erfindung dargestellt, anhand welcher das erfindungsgemässe Verfahren beispielsweise erläutert ist. Es zeigt:
Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch das Zahnradwechselgetriebe nach der ersten Ausführung in Verbindung mit den beiden Wickelwellen, unter Weglassung der Antriebsmotoren und
Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch das Zahnradwechselgetriebe der zweiten Ausführung mit den Antriebsmotoren, unter Weglassung der Wickelwellen.
Die in Fig. 1 dargestellte Wickelvorrichtung zum Aufwickeln eines kontinuierlich herangeführten Bandes besitzt ein Zahnradwechselgetriebe 6 mit zwei konzentrisch zueinander angeordneten Antriebswellen 16, 17, von denen die Welle 17 als Hohlwelle ausgebildet ist. Auf den aus dem Getriebe ragenden Enden der Wellen 16, 17 ist je eine Riemenscheibe 18 bzw. 19 verdrehfest angeordnet. Als drehzahlvariable Antriebselemente dienen ein auf der Riemenscheibe 18 aufgelegter und zu einem nichtgezeichneten Antriebsmotor geführter Gleitriemen 1 für die Antriebswelle 16 und ein auf die Riemenscheibe 19 aufgelegter, zu einem zweiten, ebenfalls nichtgezeichneten Antriebsmotor geführter Gleitriemen 2 für die Antriebswelle 17.
Innerhalb des Getriebes 6 trägt die Welle 16 ein verdrehfest mit ihr verbundenes Zahnrad 9 und die Welle 17 ein verdrehfest mit ihr verbundenes Zahnrad 11, dessen Durchmesser und Zähnezahl kleiner gehalten ist als diejenigen des Zahnrades 9 der Welle 16.
Achsparallel zu den genannten Wellen 16, 17 und im gleichen Abstand von ihrer gemeinsamen Achse, sind im Getriebe 6 zwei Abtriebswellen 7 und 8 angeordnet. Auf der Höhe des Zahnrades 9 und mit diesem dauernd im Eingriff ist auf den Wellen 7 und 8 je ein Gegenrad 10 bzw. 10', beide mit gleichem Durchmesser und gleicher Zähnezahl, frei drehbar gelagert. Ferner ist in gleicher Weise auf den Wellen 7 und 8, auf der Höhe des Zahnrades 11 und mit diesem dauernd im Eingriff, je ein Gegenrad 12 bzw. 12'angeordnet, deren Durchmesser und Zähnezahlen gleich, aber grösser ausgeführt sind als diejenigen der Räder 10 und 10'.
Zur zeitweiligen drehfesten Verbindung dieser Zahnräder 10 bzw. 12 mit der Welle 7 bzw. der Zahnräder 10' bzw. 12' mit der Welle 8, ist auf der Welle 7 und auf der Welle 8, zwischen den genannten Rädern 10 und 12 bzw. 10' und 12', je eine elek tromagnetische Kupplung 15 bzw. 15' verdrehfest und axial in geringen Grenzen verschiebbar befestigt.
Schliesslich ist die Abtriebswelle 7 über ein Zahnradpaar 20 mit der Wickelwelle 4 und die Abtriebswelle 8 über ein Zahnradpaar 20' von gleicher Uber- setzung wie das Zahnradpaar 20, mit der Wickelwelle 5 verbunden.
Nachfolgend ist der Wickelvorgang und die Arbeitsweise der beschriebenen und in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung erläutert: Ein von seiner Produktionsstelle kontinuierlich in Pfeilrichtung herangeführtes Band 3 wird in ununterbrochener Folge abwechslungsweise an den beiden Wickelwellen 4 und 5 auf Docken bzw. Hülsen, zu Ballen mit einem bestimmten Enddurchmesser aufgewickelt und daraufhin jeweils abgeschnitten. Unter dem Begriff Band sollen hier Bahnen aus Papier oder Kunststoff, dünne Aluminiumfolien, Textilien und anderer Produkte verstanden werden, die aus Produktionsmaschinen der Wickelvorrichtung zugeführt werden.
In Fig. 1 wird das Band 3 zurzeit auf die Wickelwelle 4 zu einem Ballen gewickelt; es läuft unter der Wickelwelle 5, von dieser unbeeinflusst, hindurch.
Beide nichtgezeichneten Antriebsmotoren sind eingeschaltet und drehen die Antriebswellen 16 und 17 im Uhrzeigersinn.
Zu Beginn der dargestellten Bandaufwicklung auf die Wickelwelle 4 ist die Kupplung 15 von aussen so geschaltet worden, dass das Zahnrad 10 mit der Welle 7 gekuppelt ist und vom Antriebselement 1, zufolge des relativ kleinen Übersetzungsverhältnisses des wirksamen Zahnradpaares 9, 10 mit hoher Drehzahl getrieben wird. Mit steigendem Ballendurchmesser rutscht der Riemen 1 immer stärker auf der Scheibe 18, und die Drehzahl aller laufenden Wellen 16, 7 sinkt.
Hat der Ballen auf der Wickelwelle 4 einen gewissen mittleren Durchmesser erreicht, so wird die Kupplung 15 von aussen derart umgeschaltet, dass das Zahnrad 10 auf der Welle 7 wieder leer dreht, aber nun das Zahnrad 12 mit der Welle 7 gekuppelt ist, in welchem Zustand das Antriebselement 2 über das nun wirksame Zahnradpaar 11, 12 mit grösserem Obersetzungsverhältnis die weitere Aufwicklung des auf der Wickelwelle 4 befindlichen Ballens mit dauernd sinkender Drehzahl bis zu dessen Enddurchmesser übernimmt. Auch während dieses Vorganges wächst der Schlupf im Antriebselement 2 ständig an.
Kurz bevor der Ballenenddurchmesser erreicht ist und das Band abgeschnitten werden muss, wird über die Kupplung 15' auf der Welle 8 das Zahnrad 10 mit der Welle 8 gekuppelt und damit die Aufwickelwelle 5 durch das Antriebs element 1 mit hoher Geschwindigkeit angetrieben. Während dieser Zeit drehen sich also sämtliche Wellen. Nun wird das Band 3 abgeschnitten und sein neues Ende um die Docke auf der Wickelwelle 5 geschlungen; die Kupplung 15 auf der Welle 7 schliesslich ausgeschaltet.
Der fertiggewickelte Ballen der Wickelwelle 4 kommt zum Stillstand und wird fortgeschafft, während die Aufwicklung des Bandes 3 auf der Wickelwelle 5 in der gleichen Weise vor sich geht, wie bereits beim Vorgang an der Wickelwelle 4 beschrieben ist, nämlich erst durch das Antriebselement 1 über das Zahnradpaar 9, 10' bis zum mittleren und anschliessend über das Zahnradpaar 11, 12' durch das Antriebselement 2 bis zum fertigen Ballendurchmesser. Auch jetzt wird kurz vor dem Ballenwechsel die Welle 7 auf die hohe Anfangsdrehzahl gebracht, indem durch Schaltung ihrer Kupplung 15 das Zahnrad 10 mit der Welle 7 gekuppelt wird.
Bei diesem ganzen Wickelvorgang braucht, wie ersichtlich ist, kein Drehrichtungswechsel zu erfolgen.
Es sind jedoch verhältnismässig teuere elektromagnetische Kupplungen erforderlich, und es bedarf einiger Aufmerksamkeit dazu, dass deren Umschaltung immer im richtigen Augenblick erfolgt. Die Umschaltung vom Antriebselement 1 auf das Antriebs element 2 sollte stets dann erfolgen, wenn die Drehzahl des stark schlüpfenden Elementes 1 einem sehr geringen Schlupf des weit grösser übersetzten Elementes 2 entspricht.
Die Wickelvorrichtung nach Fig. 2 besitzt ebenfalls ein Zahnradwechselgetriebe 106 mit zwei achsparallelen Antriebswellen 103 und 104, welche je von einem mit ihnen gekuppelten Elektromotor 101 bzw. 102, z. B. Gleichstrommotor oder einem schlupffähigem Induktionsmotor, als drehzahlvariables Antriebselement, getrieben werden. Zwischen den Antriebswellen 103, 104 sind, achsparallel dazu und in einer Ebene liegend, die Abtriebswellen 107 und 108 angeordnet, deren aus dem Getriebegehäuse ragende Enden je mit einem verdrehfesten Kettenrad 115 bzw. 115' versehen sind, von welchen die Kraft übertragung durch strichliert angedeutete Ketten 116 bzw. 116' zu der jeweiligen, nichtgezeichneten Wikkelwelle erfolgt.
Im Innern des Getriebes 106 sitzt auf der Antriebswelle 103 verdrehfest ein Zahnrad 109. Ebenso ist auf der Antriebswelle 104 ein Zahnrad 111 verdrehfest angeordnet, dessen Durchmesser und Zähnezahlen aber kleiner gehalten sind als diejenigen des Zahnrades 109. Mit dem letztgenannten Zahnrad 109 kämmt ein Gegenrad 110, welches mit einem weiteren Zahnrad 113 zu einem Block vereint, mittels eines Freilaufs 21 auf der Abtriebswelle 108 gelagert ist.
Mit dem Zahnrad 113 kämmt ein auf der Abtriebswelle 107 ebenfalls mittels Freilauf 21 gelagertes Gegenrad 114. Ein gleiches Zahnrad 114' mit Freilauf 21 sitzt auf der Abtriebswelle 108 und kämmt mit einem Gegenrad 113', welches mit einem weiteren Zahnrad 112 zu einem Block vereint, mittels eines Freilaufs 21 auf der Abtriebswelle 107 gelagert ist.
Das genannte Zahnrad 112 sitzt in der Höhe des Zahnrades 111 der Antriebswelle 104 und befindet sich mit diesem, ebenso wie die anderen genannten Zahnradpaare 109/110, 113/114, 1 14'/1 13', dauernd im Eingriff. Alle vier Freiläufe 21 sperren in der gleichen Drehrichtung. Sie sind je durch zwei Kugellager mit dazwischen eingelegten Klemmplatten gebildet, welche letztere in bekannter Weise nur in einem bestimmten relativen Drehsinn eine Torsionsverbindung zwischen den Rädern und den Wellen herstellen. Die Pfeile A zeigen die Blickrichtung, von welcher aus die nachfolgenden Erläuterungen über den Drehsinn aller vier Wellen 103, 104,107 und 108 zu verstehen sind.
Funktionell entspricht der Elektromotor 101 dem Antriebselement 1 der Vorrichtung nach Fig. 1 und der Elektromotor 102 dem dortigen Antriebselement 2.
Die Arbeits- und Wirkungsweise der in Fig. 2 dargestellten und beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Zum Aufwickelvorgang sollen die Abtriebswellen 107 und 108 im Uhrzeigersinn drehen. Die Freiläufe 21 sind deshalb so ausgebildet, dass sie dann greifen, wenn diese Wellen von den auf ihnen gelagerten Zahnrädern im Uhrzeigersinn überholt werden. Der Wickelvorgang, vorerst auf der durch die Kette 116 angetriebenen Wickelwelle, beginnt mit dem Einschalten der beiden Antriebsmotoren 101 und 102. Der Drehsinn des Antriebsmotors 101 mit der Antriebswelle 103 ist dabei im Uhrzeigersinn, derjenige des Motors 102 mit der Welle 104 hingegen entgegen dem Uhrzeigersinn.
Der Zahnradblock 110/113 wird über das Zahnrad 109 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und nimmt die Welle 108 nicht mit. Das Zahnrad 114 auf der Welle 107 läuft hingegen im Uhrzeigersinn um und treibt diese Welle 107 mit hoher Drehzahl an, weil das Übersetzungsverhältnis des Räderpaares 109/110 relativ klein gewählt ist.
Indem der Ballendurchmesser allmählich wächst, fällt die Drehzahl des Motors 101 immer mehr ab.
Der Motor 102 treibt währenddessen den Block 112/ 113' im Uhrzeigersinn an, doch hat dieses auf die Welle 107 vorerst keinen Einfluss, da dieser Block 112/113' zufolge des relativ gross gewählten Über- setzungsverhältnisses im Räderpaar 111/112 zunächst langsamer dreht als die Welle 107 und deshalb dieselbe nicht überholt. Der Motor 102 arbeitet also im Leerlauf.
Ist die Drehzahl der Welle 107 aber so weit abgesunken, dass der Block 112/113' sie zu überholen beginnt, so fängt der Motor 102 an, sich am Antrieb der Welle 107 zu beteiligen. Seine Belastung steigt infolgedessen schnell an, und es ist einfach, beispielsweise durch Überwachung seiner Stromaufnahme, den Motor 101 automatisch dann abzuschalten, wenn die ganze Bürde des Aufwickelns dem Motor 102 übertragen werden kann.
Kurz vor dem Ballenwechsel wird nun der Motor 101 entgegen dem Uhrzeigersinn laufen gelassen. Dadurch treibt er über das Zahnradpaar 109/110 die Welle 108 an, übt aber keinen Einfluss auf die Welle 107 aus, weil das Zahnrad 114 auf ihr, vom Zahnrad 113, entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht wird.
Nach erfolgtem Durchschneiden des Bandes wird der Motor 102 in seinem Drehsinn gekehrt. Die Welle 107 kommt dadurch zum Stillstand, und der fertige Ballen kann von ihr abgenommen werden. Der Motor 102 wird aber die Wickelarbeit auf der Welle 108 genau so im richtigen Augenblick automatisch übernehmen, wie es oben bezüglich der Welle 107 bereits geschildert wurde.
Es bleibt dem individuellen Ermessen überlassen, bei welchem mittleren Durchmesser die Umschaltung von einem Antriebselement auf das andere vor sich gehen soll. Soll aber erreicht werden, dass der Drehzahlabfall in diesen beiden, zweckmässig in gleicher Ausführung gebauten Antriebselementen, gleich gross ist, so wird unter dem mittleren Durchmesser der. geometrische Mittelwert zwischen der leeren Docke und dem fertigen Ballendurchmesser verstanden.
Wächst beispielsweise der Wickeldurchmesser von 100 auf 900 nun an, so soll der Übergang bei einem Durchmesser von 300 mm erfolgen. Um dies zu erreichen, muss das Obersetzungsverhältnis der Zahnradpaare 11/12 und 11/12' bzw. 111/112 hinter dem Antriebselement 2 bzw. 102 dreimal so gross sein, als dasjenige der Zahnradpaare 9/10 und 9/10' bzw.
109/110 hinter dem Antriebselement 1 bzw. 101, allgemein also l/q-mal so gross, wenn q das Verhältnis des fertigen Ballendurchmessers zum Dockendurchmesser bedeutet.
Anderseits wäre es möglich, dem Antriebselement 1 bzw. 101 einen grösseren Drehzahlabfall zuzumuten als dem Element 2 bzw. 102, denn das Aufwickeln vom kleinsten bis zum mittleren Durchmesser dauert viel kürzer als das Fertigwickeln, so dass die Arbeit unter diesen Umständen sich gleichmässiger auf die beiden Elemente verteilen würde. Hier müsste also das Verhältnis der Zahnradübersetzungen grösser gewählt werden als l/q.
Bei dem beschriebenen Verfahren und mit den beschriebenen und dargestellten Wickelvorrichtungen wird im Unterschied zu den eingangs erwähnten bekannten Verfahren und Vorrichtungen der Wickelbereich stets auf beide Antriebselemente aufgeteilt.
Da das Wickeln einen Vorgang konstanter Leistung darstellt, bei dem das Antriebselement sein grösstes Drehmoment bei der niedrigsten Drehzahl erzeugen muss, spielt der zu bewältigende Wickelbereich eine ausschlaggebende Rolle. Bei dem beschriebenen Verfahren entfällt auf jedes Antriebselement der darge stellten und beschriebenen Vorrichtungen nur die Wurzel des Gesamtbereiches, so dass man hier mit l/q-mal kleineren Wickelorganen auskommt, als bei den althergebrachten Vorrichtungen.
Process for winding up a continuously fed strip, alternately on two winding shafts and a winding device for carrying out the process
In known methods and devices for winding a continuously fed strip onto two winding shafts with the aid of two variable-speed drive elements, each winding shaft is assigned its own drive element. The winding of a bale takes place on each winding shaft from the smallest to the largest diameter by the drive element assigned to this winding shaft.
This requires considerably large units.
The subject matter of the present invention is a method for winding a continuously fed strip, alternately on two winding shafts, with the help of two variable-speed drive elements, which allows the use of much smaller winding elements.
According to the invention, the method is characterized in that both drive elements are connected to each of the two winding shafts one after the other by means of switchable couplings in such a way that the tape fed to a winding shaft is initially effective through the first drive element up to the mean bale diameter and then through the second, with a larger transmission ratio Drive element is wound up to the finished bale diameter.
Furthermore, the invention relates to a winding device for carrying out the above-mentioned method, with a gear change transmission that is effective through switchable clutches and has continuously engaged gears, which according to the invention is characterized by two drive shafts each connected to a drive element and two output shafts each assigned to a winding shaft and such Switchable clutches arranged in these parts so that each output shaft can be coupled to each of the two drive shafts.
In the accompanying drawing, two exemplary embodiments of the winding device according to the invention are shown, on the basis of which the method according to the invention is explained, for example. It shows:
Fig. 1 is a horizontal section through the gear change transmission according to the first embodiment in connection with the two winding shafts, omitting the drive motors and
2 shows a horizontal section through the gear change transmission of the second embodiment with the drive motors, omitting the winding shafts.
The winding device shown in Fig. 1 for winding up a continuously fed tape has a gear change transmission 6 with two concentrically arranged drive shafts 16, 17, of which the shaft 17 is designed as a hollow shaft. On each of the ends of the shafts 16, 17 protruding from the transmission, a belt pulley 18 or 19 is arranged in a rotationally fixed manner. A sliding belt 1 for the drive shaft 16 placed on the belt pulley 18 and guided to a drive motor (not shown) and a sliding belt 2 for the drive shaft 17 placed on the pulley 19 and guided to a second drive motor (also not shown) serve as the variable-speed drive elements.
Within the transmission 6, the shaft 16 carries a gear 9 connected to it in a rotationally fixed manner and the shaft 17 carries a gear 11 which is connected to it in a rotationally fixed manner and whose diameter and number of teeth are kept smaller than those of the gear 9 of the shaft 16.
Axially parallel to the named shafts 16, 17 and at the same distance from their common axis, two output shafts 7 and 8 are arranged in the transmission 6. At the level of the gear 9 and permanently in engagement with it, a mating gear 10 or 10 ', both with the same diameter and the same number of teeth, is freely rotatably mounted on the shafts 7 and 8. Furthermore, a mating gear 12 or 12 ′ is arranged in the same way on the shafts 7 and 8, at the level of the gear 11 and permanently engaged with it, the diameter and number of teeth of which are the same but larger than those of the gears 10 and 10 '.
For the temporary non-rotatable connection of these gears 10 or 12 to the shaft 7 or the gears 10 'or 12' to the shaft 8, is on the shaft 7 and on the shaft 8, between the mentioned wheels 10 and 12 or 10 'and 12', each with an elec tromagnetic clutch 15 or 15 'fixed against rotation and axially displaceable within small limits.
Finally, the output shaft 7 is connected to the winding shaft 4 via a gear pair 20 and the output shaft 8 is connected to the winding shaft 5 via a gear pair 20 'with the same ratio as the gear pair 20.
The wrapping process and the mode of operation of the device described and shown in FIG. 1 are explained below: A strip 3, continuously fed from its production point in the direction of the arrow, is alternately on the two winding shafts 4 and 5 on docks or sleeves to form bales with a certain final diameter wound and then cut off. The term tape should be understood here to mean webs made of paper or plastic, thin aluminum foils, textiles and other products that are fed to the winding device from production machines.
In Fig. 1 the tape 3 is currently being wound onto the winding shaft 4 into a bale; it runs under the winding shaft 5, unaffected by it.
Both drive motors, not shown, are switched on and rotate the drive shafts 16 and 17 clockwise.
At the beginning of the illustrated tape winding on the winding shaft 4, the clutch 15 has been switched from the outside so that the gear 10 is coupled to the shaft 7 and driven by the drive element 1, due to the relatively small transmission ratio of the effective gear pair 9, 10 at high speed . As the bale diameter increases, the belt 1 slips more and more on the pulley 18, and the speed of all running shafts 16, 7 decreases.
If the bale on the winding shaft 4 has reached a certain average diameter, the coupling 15 is switched from the outside in such a way that the gear wheel 10 on the shaft 7 rotates idle again, but the gear wheel 12 is now coupled to the shaft 7, in which state the drive element 2 takes over the further winding of the bale located on the winding shaft 4 with a continuously decreasing speed up to its final diameter via the now effective gear pair 11, 12 with a larger gear ratio. Even during this process, the slip in the drive element 2 increases continuously.
Shortly before the end of the bale diameter is reached and the tape has to be cut, the gear 10 is coupled to the shaft 8 via the coupling 15 'on the shaft 8 and thus the take-up shaft 5 is driven by the drive element 1 at high speed. During this time all the waves turn. Now the tape 3 is cut and its new end is looped around the dock on the winding shaft 5; the clutch 15 on the shaft 7 is finally switched off.
The fully wound bale of the winding shaft 4 comes to a standstill and is carried away, while the winding of the tape 3 on the winding shaft 5 proceeds in the same way as already described for the process on the winding shaft 4, namely only by the drive element 1 via the Gear pair 9, 10 'to the middle and then via the gear pair 11, 12' through the drive element 2 to the finished barrel diameter. Also now, shortly before the bale change, the shaft 7 is brought to the high initial speed by the gear wheel 10 being coupled to the shaft 7 by engaging its clutch 15.
As can be seen, there is no need to change the direction of rotation during this entire winding process.
However, relatively expensive electromagnetic clutches are required, and some care must be taken to ensure that they are always switched at the right moment. Switching from the drive element 1 to the drive element 2 should always take place when the speed of the strongly slipping element 1 corresponds to a very low slip of the much larger element 2.
The winding device according to FIG. 2 also has a gear change transmission 106 with two axially parallel drive shafts 103 and 104, each of which is driven by an electric motor 101 or 102, e.g. B. DC motor or a slip induction motor, as a variable-speed drive element, are driven. Between the drive shafts 103, 104, axially parallel to them and lying in one plane, the output shafts 107 and 108 are arranged, the ends of which protruding from the transmission housing are each provided with a torsion-proof sprocket 115 and 115 ', from which the power transmission is indicated by dashed lines Chains 116 and 116 'to the respective winding shaft, not shown, takes place.
Inside the gearbox 106 there is a gear 109 fixed against rotation on the drive shaft 103. Likewise, a gear 111 is arranged non-rotatably on the drive shaft 104, but its diameter and number of teeth are kept smaller than those of the gear 109. A mating wheel 110 meshes with the latter gear 109 , which combines with a further gear 113 to form a block, is mounted on the output shaft 108 by means of a freewheel 21.
A mating gear 114, which is also mounted on the output shaft 107 by means of a freewheel 21, meshes with the gear 113. An identical gear 114 'with a freewheel 21 sits on the output shaft 108 and meshes with a mating gear 113', which combines with another gear 112 to form a block, is mounted on the output shaft 107 by means of a freewheel 21.
Said gear 112 sits at the level of gear 111 of drive shaft 104 and, like the other gear pairs 109/110, 113/114, 1 14 '/ 1 13' mentioned, is constantly in engagement with it. All four freewheels 21 lock in the same direction of rotation. They are each formed by two ball bearings with clamping plates inserted between them, which, in a known manner, produce a torsional connection between the wheels and the shafts only in a certain relative direction of rotation. The arrows A show the viewing direction from which the following explanations about the direction of rotation of all four shafts 103, 104, 107 and 108 are to be understood.
Functionally, the electric motor 101 corresponds to the drive element 1 of the device according to FIG. 1 and the electric motor 102 corresponds to the drive element 2 there.
The mode of operation of the device shown and described in FIG. 2 is as follows: For the winding process, the output shafts 107 and 108 should rotate clockwise. The freewheels 21 are therefore designed so that they grip when these shafts are overtaken in a clockwise direction by the gears mounted on them. The winding process, initially on the winding shaft driven by the chain 116, begins when the two drive motors 101 and 102 are switched on. The direction of rotation of the drive motor 101 with the drive shaft 103 is clockwise, while that of the motor 102 with the shaft 104 is counterclockwise .
The gear block 110/113 is rotated counterclockwise via the gear 109 and does not drive the shaft 108. The gear 114 on the shaft 107, on the other hand, rotates clockwise and drives this shaft 107 at high speed, because the gear ratio of the gear pair 109/110 is selected to be relatively small.
As the bale diameter gradually increases, the speed of the motor 101 drops more and more.
The motor 102 drives the block 112/113 'clockwise, but this has no influence on the shaft 107 for the time being, since this block 112/113' initially rotates more slowly than due to the relatively large gear ratio selected in the gear pair 111/112 shaft 107 and therefore not overtaken. The engine 102 is thus operating in idle.
If, however, the speed of the shaft 107 has dropped so far that the block 112/113 'begins to overtake it, the motor 102 begins to participate in the drive of the shaft 107. As a result, its load increases rapidly, and it is easy, for example by monitoring its current consumption, to switch off the motor 101 automatically when the entire burden of winding can be transferred to the motor 102.
Shortly before the bale change, the motor 101 is now allowed to run counterclockwise. As a result, it drives the shaft 108 via the gear pair 109/110, but does not exert any influence on the shaft 107 because the gear 114 is rotated on it, by the gear 113, in a counterclockwise direction.
After the ribbon has been cut, the motor 102 is reversed in its direction of rotation. The shaft 107 comes to a standstill and the finished bale can be removed from it. However, the motor 102 will automatically take over the winding work on the shaft 108 exactly at the right moment, as has already been described above with regard to the shaft 107.
It is left to the individual discretion at which mean diameter the switchover from one drive element to the other should take place. However, if it is to be achieved that the drop in speed in these two drive elements, which are expediently built in the same design, is the same, then the mean diameter is. understood the geometric mean value between the empty dock and the finished bale diameter.
For example, if the winding diameter now increases from 100 to 900, the transition should take place at a diameter of 300 mm. In order to achieve this, the gear ratio of the gear pairs 11/12 and 11/12 'or 111/112 behind the drive element 2 or 102 must be three times as large as that of the gear pairs 9/10 and 9/10' or
109/110 behind the drive element 1 or 101, generally l / q times as large if q means the ratio of the finished bale diameter to the dock diameter.
On the other hand, it would be possible to expect the drive element 1 or 101 to have a greater drop in speed than the element 2 or 102, because the winding from the smallest to the medium diameter takes much shorter than the final winding, so that the work under these circumstances is more even on the would distribute both elements. Here, the ratio of the gear ratios would have to be chosen greater than l / q.
In the described method and with the described and illustrated winding devices, in contrast to the known methods and devices mentioned at the beginning, the winding area is always divided between the two drive elements.
Since winding is a process of constant power in which the drive element has to generate its greatest torque at the lowest speed, the winding area to be mastered plays a decisive role. In the method described, only the root of the total area is omitted for each drive element of the devices shown and described, so that winding members are l / q times smaller than with the traditional devices.